金屬加工雜志社

1 序言

熱處理是裝備制造的基礎(chǔ)工藝之一，也是提升機(jī)械制造水平的核心技術(shù)，熱處理行業(yè)發(fā)展環(huán)境和產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平，對于我國實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國戰(zhàn)略目標(biāo)具有直接影響。“十三五”期間，我國熱處理行業(yè)在國家一系列發(fā)展規(guī)劃和《熱處理行業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》指導(dǎo)下，注重供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，以建設(shè)質(zhì)量控制嚴(yán)格、科技含量較高、掌握核心關(guān)鍵技術(shù)的“專、精、特、新”企業(yè)為基點(diǎn)，以綠色制造和服務(wù)型制造為方向，以數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化為重要抓手，以熱處理智能制造為目標(biāo)，緊跟國際同行業(yè)先進(jìn)水平，不斷創(chuàng)新發(fā)展熱處理基礎(chǔ)工藝技術(shù)與裝備，著力推廣先進(jìn)技術(shù)裝備，推動了智能制造、綠色制造、技術(shù)創(chuàng)新、質(zhì)量品牌、規(guī)范化管理等各類示范企業(yè)建設(shè)，推進(jìn)了熱處理行業(yè)規(guī)范化發(fā)展，有效淘汰落后產(chǎn)能，節(jié)能與環(huán)保成果顯著，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級初見成效，產(chǎn)業(yè)集中度明顯提高，熱處理生產(chǎn)能力、技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量大幅提升，為建設(shè)制造強(qiáng)國提供了有力支撐。

“十四五”時(shí)期是我國全面開啟社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國建設(shè)新征程的重要機(jī)遇期，是“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)的歷史交匯期，不僅是實(shí)現(xiàn)“制造強(qiáng)國”宏偉目標(biāo)的關(guān)鍵階段，還面臨新冠疫情進(jìn)一步蔓延和一些發(fā)達(dá)國家謀求制造業(yè)回流的經(jīng)濟(jì)逆全球化可能引發(fā)全球產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈斷鏈風(fēng)險(xiǎn)的國際新形勢。面對這樣百年未有之大變局，熱處理作為裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如何提升產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力和產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化水平，打好產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)高級化、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化攻堅(jiān)戰(zhàn)，熱處理行業(yè)責(zé)任重大、任務(wù)艱巨[1]。

目前，受到環(huán)保、加工成本和生產(chǎn)效率等多種因素的影響，高耗能、高污染的熱處理工藝技術(shù)已逐步被新工藝替代，升級換代后的熱處理裝備必定更加得到市場的認(rèn)可。為了準(zhǔn)確把握并服務(wù)用戶需要，為用戶選購設(shè)備時(shí)提供相對合理的決策依據(jù)和參考，在設(shè)備生產(chǎn)商與設(shè)備用戶間搭建橋梁，2021年在全國范圍內(nèi)開展了“第四屆熱處理裝備用戶調(diào)查”，并依此調(diào)查形成報(bào)告，力圖繼續(xù)做好設(shè)備生產(chǎn)商與用戶間的紐帶和堅(jiān)實(shí)橋梁。

2 調(diào)查群體情況統(tǒng)計(jì)

本次調(diào)查歷時(shí)兩個(gè)月，重點(diǎn)針對熱處理裝備用戶企業(yè)進(jìn)行了調(diào)查，共收到有效反饋調(diào)查問卷3229份。反饋調(diào)查問卷大多來自中等規(guī)模以上企業(yè)（500人以上），且民營企業(yè)約占一半；行業(yè)分布主要來自汽車、摩托車、熱處理專業(yè)廠、工程機(jī)械、農(nóng)機(jī)制造及冶金等。調(diào)查群體主要來自用戶企業(yè)的中高級技術(shù)管理人員和部分企業(yè)負(fù)責(zé)人，對設(shè)備選購有決策權(quán)或決策影響權(quán)的占到50%以上。

2.1 企業(yè)類型

調(diào)查群體所在企業(yè)類型總體分布情況見表1。

表1 調(diào)查群體所在企業(yè)類型 （%）

調(diào)查群體所在企業(yè)規(guī)模總體分布情況見表2。

表2 調(diào)查群體所在企業(yè)規(guī)模與占比

2.2 行業(yè)分布

調(diào)查群體所在行業(yè)分布情況見表3。

表3 調(diào)查群體所在行業(yè)占比 （%）

2.3 層次分布

本次調(diào)查了行業(yè)人員在設(shè)備采購過程中所承擔(dān)的角色，具體結(jié)果見表4。

表4 調(diào)查者在設(shè)備采購過程中承擔(dān)角色占比 （%）

同時(shí)，對參與調(diào)查的人員具體所屬部門也進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如圖1所示。

圖1 調(diào)查者所屬部門

從圖1和表4可以看出，本次調(diào)查基本覆蓋到了絕大多數(shù)熱處理裝備應(yīng)用相關(guān)部門，從調(diào)查群體在設(shè)備采購過程中所承擔(dān)角色來看，參與此次調(diào)查的人員對熱處理裝備的投入需求是有話語權(quán)的。研發(fā)部、質(zhì)檢部以及工藝制造部的決策影響占一大部分比重，一方面說明了在“十四五”期間，各個(gè)企業(yè)都注重綠色可持續(xù)發(fā)展，對質(zhì)量安全設(shè)備更看重，有利于推動行業(yè)健康發(fā)展中研發(fā)部和工藝制造部的影響是舉足輕重的；另一方面也說明了我國熱處理行業(yè)的自主研發(fā)意識越來越強(qiáng)，創(chuàng)新意識提高。調(diào)查所得到的一些數(shù)據(jù)基本客觀反映了近幾年的市場情況，能為熱處理裝備制造企業(yè)在產(chǎn)品的研發(fā)與改進(jìn)、營銷策略的科學(xué)制定上提供參考，為熱處理裝備生產(chǎn)企業(yè)和用戶在把握市場整體情況和選購產(chǎn)品等方面做好向?qū)А?/p>

3 “十三五”“十四五”期間熱處理裝備的應(yīng)用情況

應(yīng)用市場對熱處理裝備的持續(xù)需求是表征熱處理行業(yè)健康發(fā)展的標(biāo)志，此次調(diào)查專門設(shè)置了“十三五” “十四五”期間熱處理裝備投入情況的選項(xiàng)，以期對熱處理裝備市場過去五年和未來五年的需求有整體的把握和了解。

“十三五”期間，我國熱處理行業(yè)在淘汰落后產(chǎn)能和加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)兩方面發(fā)力治理，對一些污染大、能耗高、產(chǎn)能低的企業(yè)進(jìn)行了關(guān)閉和改造。從圖2可以看到，低效率、高能耗、重污染的老式鹽浴爐（23.6%）、傳統(tǒng)箱式爐（26%）和老式井式爐（20.3%）首當(dāng)其沖地被淘汰掉。取而代之的是箱式多用爐、真空爐、連續(xù)式熱處理生產(chǎn)線以及感應(yīng)淬火機(jī)床在“十三五”期間投入較大，分別有16.9%、20.3%、18.0 %和17.5%的用戶進(jìn)行了投入（見圖3）。淘汰落后產(chǎn)能的同時(shí)，眾多企業(yè)加大了先進(jìn)熱處理裝備的投入（見圖4），接近86.1%的企業(yè)都先后有新設(shè)備投入生產(chǎn)，38.8%的企業(yè)有較大的投入。經(jīng)過一系列的產(chǎn)業(yè)調(diào)整措施的施行，使得熱處理產(chǎn)業(yè)更加符合國家產(chǎn)業(yè)布局，行業(yè)總體技術(shù)裝備水平明顯提升。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到“十三五”末，全行業(yè)熱處理生產(chǎn)設(shè)備約20萬臺（套），其中電加熱設(shè)備約占80%，燃?xì)饧訜嵩O(shè)備約占20%，電加熱設(shè)備裝機(jī)容量約2500萬kW。熱處理工藝裝備數(shù)控化率達(dá)到80%，熱處理設(shè)備和工藝材料銷售營業(yè)額約200億元/年?！笆濉毕踩说脑O(shè)備投入趨勢，在“十四五”期間依然強(qiáng)勁（見圖5），從中可以看到有34.4%的參與調(diào)查企業(yè)“十四五”期間將有較大設(shè)備投入的計(jì)劃，33.5%的參與調(diào)查的企業(yè)會維持在“十三五”的投入水平，32.1%的被調(diào)查企業(yè)會有較少的設(shè)備投入計(jì)劃，整體看來，熱處理行業(yè)的設(shè)備投入在整個(gè)十年期是十分可觀的。

圖2 “十三五”期間各企業(yè)淘汰熱處理裝備情況

圖3 “十三五”期間各企業(yè)各類熱處理裝備投入情況

圖4 “十三五”期間各企業(yè)熱處理裝備投入情況

圖5 “十四五”期間各企業(yè)熱處理裝備計(jì)劃投入情況

在細(xì)分領(lǐng)域中，“十三五”期間投入較大的比例靠前的行業(yè)分別是：風(fēng)電63.3%、航空航天及軍工61.4%、熱處理專業(yè)廠58.7%，以及工程機(jī)械49.1%，有近半數(shù)甚至半數(shù)以上的企業(yè)都有較大的投入，受補(bǔ)貼政策的影響，風(fēng)電領(lǐng)域的熱處理裝備投入尤為明顯，而因?yàn)槠囆袠I(yè)汽車（尤其是燃油車）銷量下滑的影響，汽車及相關(guān)零部件企業(yè)在熱處理裝備上的投入數(shù)量比例略低于行業(yè)平均數(shù)，“十三五”期間投入數(shù)量較大的企業(yè)約占31.7%?！笆奈濉逼陂g的投放預(yù)期數(shù)據(jù)較“十三五”的投放有小幅下降。在細(xì)分領(lǐng)域（對照“十三五”）中：風(fēng)電69.2%、航空航天及軍工56.8%、熱處理專業(yè)廠50.8%，以及工程機(jī)械41.8%，汽車及相關(guān)零部件31.1%。除風(fēng)電領(lǐng)域外，其他領(lǐng)域雖均有不同程度的小幅下降，但總體情況向好。

理化檢驗(yàn)技術(shù)水平是衡量一個(gè)國家科學(xué)技術(shù)水平和社會發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一，熱處理最重要的三點(diǎn)是化學(xué)成分、金相組織和力學(xué)性能。到“十三五”末，通過GB/T 19001質(zhì)量管理體系認(rèn)證的熱處理企業(yè)達(dá)到100%，部分熱處理骨干企業(yè)還通過了GB/T 18305（ISO/TS 16949）《質(zhì)量管理體系汽車生產(chǎn)件及相關(guān)服務(wù)件組織應(yīng)用GB/T 19001的特別要求》和CQI-9《特殊過程：熱處理系統(tǒng)審評》等認(rèn)證和評審。正是這種對熱處理更深層的理解和標(biāo)準(zhǔn)體系的完善，企業(yè)的生產(chǎn)檢驗(yàn)手段不斷提升，在“十三五”期間，理化檢驗(yàn)設(shè)備的投入是最可觀的，接近44.1%的被調(diào)查企業(yè)都有理化檢驗(yàn)設(shè)備的投入，縱觀行業(yè)也可以欣喜地看到：金相檢驗(yàn)儀器已經(jīng)普及，直讀光譜儀大量應(yīng)用，在線硬度檢測手段正在推廣，無線實(shí)時(shí)溫度跟蹤測試記錄儀（黑匣子）已越來越多的用于爐溫均勻性檢測。隨著企業(yè)對機(jī)械零件質(zhì)量的重視，理化、檢驗(yàn)設(shè)備逐漸在企業(yè)多了起來，很多企業(yè)也成立了自己的理化室。理化檢驗(yàn)設(shè)備的投入在“十四五”期間依然是企業(yè)最看重的一項(xiàng)，有40.8%的被調(diào)查企業(yè)依然會在未來五年大力投入理化檢驗(yàn)設(shè)備。從大的方向來看，這項(xiàng)數(shù)據(jù)與熱處理行業(yè)規(guī)范化管理，對熱處理生產(chǎn)過程與熱處理質(zhì)量的全面控制，以實(shí)現(xiàn)熱處理行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的目標(biāo)是一致的。

熱處理技術(shù)裝備能耗較高，且涉及高溫、低溫、腐蝕及有害排放等苛刻工作環(huán)境，運(yùn)行時(shí)操作參數(shù)眾多且又交互影響，需借助多種傳感器和軟硬件組合方式實(shí)現(xiàn)高精度的可靠控制和運(yùn)行。而要實(shí)現(xiàn)綠色化的要求，還必須要控制能耗和排放，這些都需要依靠系統(tǒng)設(shè)計(jì)和配套技術(shù)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)制造，獲得高性能指標(biāo)。堅(jiān)持綠色制造、節(jié)能減排是熱處理行業(yè)“十三五”期間的重點(diǎn)工作。從圖2、圖3對比可以看出，箱式爐的替代和更換比較明顯，這主要是傳統(tǒng)的箱式爐已開始由甲醇+丙烷的滴注氣氛改為新式的氮甲醇?xì)夥眨ǖ獨(dú)?甲醇+丙烷）箱式爐，電加熱方式改為了天然氣加熱，滲碳?xì)夥沼商烊粴庵谱鱎x，天然氣代替丙烷。目前，熱處理行業(yè)的燃?xì)饧訜釤崽幚硌b備比重達(dá)到20%，平均熱效率達(dá)到60%，使用天然氣為原料的蓄熱式大型燃?xì)饧訜釤崽幚頎t采用自身預(yù)熱式高速燒嘴、脈沖燃燒、時(shí)序控制，控溫精度達(dá)到±1℃，節(jié)能效果明顯，先進(jìn)的節(jié)能型燃?xì)饧訜釥t能耗可降至每噸27.9kg標(biāo)煤零件。節(jié)能降耗、綠色減排、提質(zhì)增效，實(shí)施綠色低碳發(fā)展戰(zhàn)略，是熱處理行業(yè)實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”的必然選擇。

我國的真空熱處理技術(shù)在“十三五”期間得到快速發(fā)展。真空退火、真空油淬、真空高壓氣淬、真空水淬、真空滲碳、真空滲氮、真空滲鋁、真空磁場熱處理及真空清洗等真空熱處理工藝技術(shù)已實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用，并己形成不同熱處理工藝組合的真空熱處理生產(chǎn)線及智能控制系統(tǒng)。在調(diào)查中，我們可以明顯的看到，“十三五”期間20.3%的調(diào)查企業(yè)都有真空熱處理爐的投入（見圖3），目前，我國真空熱處理裝備約14000臺，約占熱處理裝備數(shù)量的7%。真空（低壓）滲碳高壓氣淬技術(shù)在不提高滲碳溫度的前提下，通過實(shí)現(xiàn)最大程度裂解甲烷、丙烷等烴類氣體，顯著縮短零件滲碳時(shí)間，減小零件畸變，保持零件表面質(zhì)量，成為真正意義上的清潔、環(huán)保、綠色熱處理。正是真空熱處理的諸多優(yōu)點(diǎn)，“十四五”期間，將有23.5%的企業(yè)計(jì)劃在真空熱處理爐上投入（見圖6），真空技術(shù)的推廣應(yīng)用前景廣闊。

圖6 “十四五”期間各企業(yè)熱處理裝備計(jì)劃投入情況

我國從20世紀(jì)50年代中期開始引進(jìn)感應(yīng)加熱技術(shù)，經(jīng)過近70年的發(fā)展，目前，感應(yīng)淬火機(jī)床普遍向柔性化、自動化、智能化控制方向發(fā)展，具有零件識別、能量控制、工藝參數(shù)顯示及故障診斷、顯示報(bào)警等功能在生產(chǎn)中得到普遍應(yīng)用。近幾年，中頻感應(yīng)加熱淬火過程實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)全程監(jiān)控和探針自動找正，水基淬火介質(zhì)噴淬工藝自動化程度高且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，顯著提高了生產(chǎn)效率。硬度等力學(xué)性能檢測儀器和缺陷無損檢測等檢測手段在生產(chǎn)線上的應(yīng)用，有力支撐了感應(yīng)熱處理的技術(shù)創(chuàng)新能力和智能化進(jìn)程。正是技術(shù)的進(jìn)步，推動了“十三五”期間感應(yīng)淬火機(jī)床需求的增加，我們看到17.5%的調(diào)查企業(yè)都有淬火機(jī)床的投入。而在“十四五”期間感應(yīng)淬火機(jī)床需求依然保持高點(diǎn)，有14.4%參與調(diào)查的企業(yè)會計(jì)劃采購感應(yīng)淬火機(jī)床。

淘汰落后的產(chǎn)能，先進(jìn)的技術(shù)必定會打開市場需求的缺口。由圖3可以看出，“十三五”期間各企業(yè)對于連續(xù)式熱處理生產(chǎn)線的投入高達(dá)18.0%，這是“十三五”布局調(diào)整的成功體現(xiàn)?！笆濉逼陂g，熱處理行業(yè)加大對傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)和管理模式進(jìn)行信息化和數(shù)字化改造，提高熱處理生產(chǎn)過程的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平。軸承、標(biāo)準(zhǔn)件及汽車零部件等熱處理生產(chǎn)數(shù)字化程度達(dá)到90%。汽車齒輪件毛坯等溫正火的推盤爐、網(wǎng)帶爐及鑄鏈爐等自動化生產(chǎn)線，采用工業(yè)計(jì)算機(jī)集散式控制系統(tǒng)對整條生產(chǎn)線自動控制和監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)線的數(shù)字化控制運(yùn)行?？刂茪夥彰芊庀涫蕉嘤脿t（滲碳、碳氮共滲）生產(chǎn)線、控制氣氛連續(xù)式熱處理（正火、退火、調(diào)質(zhì)、滲碳、光亮淬火）生產(chǎn)線等在“十三五”期間得到迅猛發(fā)展，高性能、高效率的環(huán)形熱處理生產(chǎn)線、真空低壓滲碳高壓氣淬生產(chǎn)線等也得到了規(guī)?；膽?yīng)用。這種勢頭在“十四五”期間依然增長強(qiáng)勁，“十四五”期間各企業(yè)對于連續(xù)式熱處理生產(chǎn)線的投入高達(dá)18.8%（見圖6），甚至超過“十三五”的需求。

“十三五”期間，金屬加工雜志社與中國熱處理行業(yè)協(xié)會先后于2018年和2020年舉辦了兩場大型的滲氮、滲碳技術(shù)交流會，對化學(xué)熱處理的市場和技術(shù)需求有了一個(gè)整體的認(rèn)識和摸底，控制氣氛熱處理在國內(nèi)已得到普及，從業(yè)技術(shù)人員亟需更多的技術(shù)交流。同樣，在熱處理裝備的投入上，由圖3可見，精密滲氮爐和大型井式滲碳爐兩項(xiàng)就有12.7%的投入，而在圖6顯示的 “十四五”期間各單位的設(shè)備計(jì)劃投入上，兩項(xiàng)之和占比達(dá)到了15.6%，呈上升趨勢。目前，我國熱處理行業(yè)各類控制氣氛熱處理裝備約30000多臺（套），最終熱處理少無氧化加熱零件比重已達(dá)70%以上。高溫快速深層滲碳和氮?jiǎng)菘煽貪B氮技術(shù)已用于生產(chǎn)，滲碳工藝模擬等技術(shù)得到迅猛發(fā)展。多用滲碳爐、連續(xù)滲碳爐、大型井式可控氣氛滲碳爐、離子滲氮、可控氮?jiǎng)輾怏w滲氮爐等得到普遍推廣應(yīng)用。

下面聚焦一些主要應(yīng)用領(lǐng)域，分行業(yè)對比參與調(diào)查者所在的各企業(yè)對熱處理裝備在“十三五”“十四五”期間的投入情況。

（1）檢測、理化設(shè)備 各企業(yè)“十三五”“十四五”期間需求變化不大，但是大多都處在40%～50%這個(gè)區(qū)間內(nèi)（見圖7），行業(yè)需求強(qiáng)勁，這與熱處理行業(yè)規(guī)范化管理，對熱處理生產(chǎn)過程與熱處理質(zhì)量的全面控制，以實(shí)現(xiàn)熱處理行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的目標(biāo)是一致的。

圖7 各企業(yè)檢測、理化設(shè)備在“十三五”“十四五”期間投入對比

（2）感應(yīng)淬火機(jī)床 其需求主要集中在工程機(jī)械、風(fēng)電、機(jī)床、零部件、汽車摩托車和熱處理專業(yè)廠，“十三五”“十四五”期間工程機(jī)械和風(fēng)電行業(yè)需求較大（見圖8），“十四五”期間風(fēng)電有所回落，這與國家對新能源的政策支持是分不開的。值得注意的是，零部件和汽車、摩托車行業(yè)在“十四五”期間的需求有所下降，而熱處理專業(yè)廠在“十四五”期間需求是增長的，這也代表了當(dāng)前企業(yè)的一種趨勢，熱處理外委交給更專業(yè)的熱處理廠加工會越來越普遍。

圖8 各企業(yè)感應(yīng)淬火機(jī)床在“十三五”“十四五”期間投入對比

（3）真空熱處理爐 各企業(yè)“十三五”“十四五”期間需求變化不大（見圖9），但整體上都保持著強(qiáng)勁的需求，除了航空航天領(lǐng)域?qū)Ω叨苏婵諢崽幚頎t需求旺盛外，汽車零部件行業(yè)也需要批量生產(chǎn)的真空熱處理以及低壓滲碳設(shè)備，模具、風(fēng)電、核電、鐵路、城市軌道交通車輛等行業(yè)零件需要精密控制和大型真空熱處理設(shè)備，齒輪、軸承、緊固件以及各種工程機(jī)械、建筑機(jī)械的重要關(guān)鍵件將廣泛應(yīng)用真空熱處理。

圖9 各企業(yè)真空熱處理爐在“十三五”“十四五”期間投入對比

（4）大型井式滲碳爐 各企業(yè)“十三五”“十四五”期間需求變化不大（見圖10 ）。由于風(fēng)電行業(yè)“十三五”期間需求旺盛，由此帶動上游的工程機(jī)械的需求也在高點(diǎn)，而大型工件、長軸類工件的熱處理方面，至今沒有可以替代的其他爐型，所以這兩個(gè)行業(yè)對于大型井式滲碳爐的需求明顯占比更高。

圖10 各企業(yè)大型井式滲碳爐在“十三五”“十四五”期間投入對比

（5）精密滲碳爐 各企業(yè)“十三五”“十四五”期間需求較大（見圖11），從圖11可以看出，各企業(yè)在淘汰落后熱處理產(chǎn)能上的力度非常大，工程機(jī)械、軌道交通、風(fēng)電、航空航天及機(jī)床工具等行業(yè)的需求依然旺盛，數(shù)字化水平、環(huán)保排放等大的行業(yè)趨勢不會變，精密滲碳爐的需求會保持一個(gè)高點(diǎn)。

圖11 各企業(yè)精密滲碳爐在“十三五”“十四五”期間投入對比

（6）底裝料立式多用爐 各企業(yè)“十三五”“十四五”期間需求變化不是很大（見圖12），作為精密熱處理設(shè)備，汽車、航空航天、軍工、工模具、精密零部件和熱處理專業(yè)廠都有相應(yīng)的投入，航空航天領(lǐng)域一直在推廣底裝料立式多用爐替換鹽浴熱處理爐，“十四五”期間的需求有上升的趨勢。

圖12 各企業(yè)底裝料立式多用爐在“十三五”“十四五”期間投入對比

（7）井式爐 在工程機(jī)械、冶金、工模具、風(fēng)電、船舶、軌道交通及石油化工等行業(yè)的熱處理加熱淬火和滲碳淬火有廣泛的應(yīng)用，相比于“十三五”，“十四五”期間對于井式爐的投入，各行業(yè)有所下降（見圖13）。因?yàn)楣ぜ木綘t中吊出至轉(zhuǎn)移到淬火槽的過程中，高溫工件在空氣中轉(zhuǎn)移，不僅高溫輻射存在危害和安全隱患，而且使用開放油槽淬火，淬火時(shí)產(chǎn)生大量油煙，所以會對環(huán)境產(chǎn)生很大的污染。在安全生產(chǎn)和環(huán)保排放兩大壓力下，以及實(shí)現(xiàn)數(shù)字化車間的需要，對我國熱處理行業(yè)現(xiàn)用的井式爐技術(shù)改造，盡快研發(fā)應(yīng)用帶移動鐘罩的數(shù)字化井式爐，是“十四五”期間熱處理裝備改造的重點(diǎn)之一。

圖13 各企業(yè)井式爐在“十三五”“十四五”期間投入對比

（8）連續(xù)式熱處理裝備 各企業(yè)“十三五”“十四五”期間需求變化不大（見圖14），但是很強(qiáng)勁。這得益于我國制造業(yè)近幾年整體保持快速增長，作為產(chǎn)業(yè)鏈上不可或缺的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，基礎(chǔ)零件熱處理的需求仍將保持穩(wěn)定增長并凸顯高端化，給連續(xù)式熱處理裝備的需求提供了機(jī)遇。

圖14 各企業(yè)連續(xù)式熱處理裝備在“十三五”“十四五”期間投入對比

（9）推桿爐 雖然各企業(yè)“十三五”“十四五”期間需求變化不大（見圖15），但是總體投入并不高，這與料盤反復(fù)進(jìn)爐加熱和出爐冷卻，造成較大能量損耗的局限性不無關(guān)系。未來熱處理溫度精準(zhǔn)控制，發(fā)展綠色低碳的熱處理產(chǎn)業(yè)體系，是熱處理行業(yè)發(fā)展的重要方向。

圖15 各企業(yè)推桿爐在“十三五”“十四五”期間投入對比

（10）網(wǎng)帶爐 多用于中小型零件，市場占用率并不低，隨著精密熱處理工藝成為主流，各企業(yè)“十四五”期間需求相比于“十三五”稍有下降，下降幅度并不大（見圖16）。

圖16 各企業(yè)網(wǎng)帶爐在“十三五”“十四五”期間投入對比

（11）箱式爐 各企業(yè)“十三五”“十四五”期間需求并不小，但總體上“十四五”相比于“十三五”是呈下降趨勢（見圖17），箱式爐的替代還是十分明顯的

圖17 各企業(yè)箱式爐在“十三五”“十四五”期間投入對比

（12）箱式多用爐 “十三五”“十四五”期間，各企業(yè)對箱式多用爐的需求變化不大（見圖18），但是需求占比處在高位，很多原來由井式爐、箱式爐生產(chǎn)的企業(yè)，都更新為先進(jìn)可靠的多用爐、可控氣氛多用爐。密封箱式多用爐中零件熱處理環(huán)境密封、氣氛易于實(shí)現(xiàn)精確控制、工藝靈活可變和產(chǎn)品適應(yīng)性好。而可控氣氛多用爐生產(chǎn)線上可實(shí)現(xiàn)多種熱處理工藝，滲碳降溫淬火、滲碳緩冷、碳氮共滲、淬火、光亮淬火、保護(hù)氣氛調(diào)質(zhì)處理、退火等。這些優(yōu)點(diǎn)，使箱式多用爐在各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，隨著降低能源消耗，減少裝備運(yùn)行故障，以及提高產(chǎn)品一次合格率等車間科學(xué)管理水平的提升，將促使箱式多用爐的需求旺盛。

圖18 各企業(yè)箱式多用爐在“十三五”“十四五”期間投入對比

4 結(jié)束語

在整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)中，凡涉及機(jī)械制造的領(lǐng)域，熱處理是廣泛應(yīng)用且十分重要的基礎(chǔ)工藝之一。在充分發(fā)揮材料潛能，節(jié)約能源，進(jìn)行清潔生產(chǎn)和人類社會可持續(xù)發(fā)展上，熱處理技術(shù)的拓展是絕不能忽視的，熱處理工藝、技術(shù)和熱處理裝備的發(fā)展必然得到充分重視。

未來五年熱處理行業(yè)發(fā)展目標(biāo)[1]：

1）在未來五年要掌握重大裝備大型鑄鍛件熱處理的核心技術(shù)，形成重大裝備大型鑄鍛件熱處理穩(wěn)定生產(chǎn)制造能力，標(biāo)志性重大熱處理工藝技術(shù)和裝備實(shí)現(xiàn)自主化，精密控制大裝機(jī)容量熱處理生產(chǎn)工藝和成套裝備實(shí)現(xiàn)自主化。重大裝備零件熱處理裝備達(dá)到國際先進(jìn)水平，50%以上規(guī)模企業(yè)熱處理件一次檢驗(yàn)合格率達(dá)到98%以上，60%的高端零件使用壽命和可靠性達(dá)到國際先進(jìn)水平，批量生產(chǎn)的相同零件熱處理后各類質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果分散度趨于零。

2）工藝裝備數(shù)控化率達(dá)到90%，30%以上的熱處理企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理信息化、熱處理加工數(shù)字化，以真空和控制氣氛為主的少無氧化熱處理達(dá)到60%以上，軸承、標(biāo)準(zhǔn)件及汽車零部件熱處理生產(chǎn)自動化程度達(dá)到100%，高檔熱處理工藝裝備能滿足國內(nèi)需求的90%以上，工藝模擬技術(shù)在大型企業(yè)或在重大產(chǎn)品生產(chǎn)中得到普遍應(yīng)用，工藝數(shù)據(jù)庫和工藝優(yōu)化在大中型企業(yè)普遍應(yīng)用。水溶性淬火介質(zhì)推廣使用率達(dá)到60%。

3）規(guī)模以上企業(yè)的熱處理綜合平均能耗降到350kW.h/t以下，萬元產(chǎn)值電耗降到2300 kW.h以下；熱處理燃料爐占比達(dá)到30%，真空滲碳比率達(dá)到20%，真空滲氮比率達(dá)到10%，骨干熱處理企業(yè)全部配置煙氣處理系統(tǒng)，真空清洗技術(shù)裝備普及率達(dá)到20%，熱處理單位水耗降到0.25m3/t以下，以無污染的真空熱處理代替鹽浴熱處理，溫室氣體排放減少50%，熱處理生產(chǎn)污染物實(shí)現(xiàn)零排放。

因此，共同為我國熱處理裝備行業(yè)努力的業(yè)界同仁務(wù)必認(rèn)清：要將清潔生產(chǎn)和零污染、精確生產(chǎn)和零畸變、少無氧化和少無脫碳，以及開發(fā)節(jié)約能源的設(shè)備和工藝作為熱處理技術(shù)發(fā)展的奮斗方向。另外，熱處理裝備的發(fā)展和投資應(yīng)著眼于高效益、低能耗、高起點(diǎn)、高水平、低污染和高質(zhì)量，要以高技術(shù)、嚴(yán)管理去競爭中高端市場，爭取高創(chuàng)收和高回報(bào)。